使用BeNano 180 Zeta检测BSA溶液流变学信息
关键词:::蛋白、、、微流变、、、粘弹性信息、、、温度变性
动态光散射微流变是通过动态光散射得到示踪粒子的均方位移MSD来得到溶液流变学信息的技术,能够用来检测中低粘度高分子溶液系统、、、蛋白溶液、、、凝胶系统,在这种系统中示踪粒子能够拥有显著位移。相对于机械流变技术,微流变的检测过程和数据处置直接急剧,能够得到高频下样品的粘弹性信息。

BSA蛋白加热变性示意图
在这个利用汇报中,使用丹东amjs澳金沙门151公司出品的BeNano 180 Zeta 纳米粒度及 Zeta电位分析仪检测了分歧BSA样品。BSA溶液在低温前提下分散较好,在加热过程中会产生热变性,天生蛋白质团圆物,从而极大的扭转溶液性质。我们通过BeNano微流变技术检测了BSA溶液分歧温度下的粘弹性信息。
道理
动态光散射微流变中参与粒径领域在0.3-2.0μm的胶体颗粒作为示踪粒子。这些示踪粒子的活动方式反映了周围环境的流变学性质。对于纯粘性流体样品(牛顿流体),示踪粒子在整个样品环境中自由扩散,颗粒的均方位移MSD随功夫线性增长。

其中D为颗粒的扩散系数,通过带入尺度Stokes-Einstein方程:::

其中R(h)是示踪粒子的半径,便能够得到MSD与粘度之间的关系:::

通过拟合MSD随功夫的曲线,即可得到牛顿流体的粘度?。然而在一些系统中还蕴含弹性成分,对于此类系统,我们用广义Stokes-Einstein方程进行描述:::

这个方程能够通过MSD推算依赖于频率的弹性/存储模量G’和粘性/损耗模量G”, 并能够推算复数粘度以及蠕变柔量。

设备
选取丹东amjs澳金沙门151公司的BeNano 180 Zeta 纳米粒度及 Zeta电位分析仪。仪器使用波长671 nm,功率50 mW激光器作为光源,设置在173°的APD检测器进行散射光信号采集。选取单模光纤进行信号传导,以最大水平的提高信噪比。

样品制备和测试前提
>粒径和散射光强温度扫描
配置了10mg/mL BSA溶液,通过BeNano内置的温度节制系统将测试温度节制为40℃ - 70℃,以1℃为升温距离,每一步温度扭转至少进行60秒的温度平衡。
>微流变温度扫描
在BSA溶液中参与400 nm带负电的聚苯乙烯球作为示踪粒子,在25℃-70℃之间以肯定温度距离检测BSA溶液的流变学信息。
测试了局和会商
首先别离测试了BSA溶液和示踪粒子悬浮液的Zeta电位,BSA溶液Zeta电位为-14.35mV,400nm示踪粒子Zeta电位为-51mV。BSA和示踪粒子都携带负电性,这能够预防正负电荷相互作用引发的团圆等不不造成分。
通过样品的原始散射光信号,我们得到这些样品的有关曲线:::

图1. 分歧温度下BSA(含示踪粒子)溶液的有关曲线

图2. 分歧温度下BSA溶液的MSD曲线

图3. 分歧温度下BSA溶液的粘弹性模量曲线

图4. 分歧温度下BSA溶液的复数粘度曲线

图5. BSA的粒径与散射光强(上图)和@2096 rad/s的复数粘度(下图)随温度变动曲线
通过图1-图5能够看出,在25℃-60℃之间,随着温度的升高,有关曲线的衰减变快,这讲了然示踪粒子的活动速度随温度升高而加快,这是由于溶液的粘度随着温度上升而降落引起的,同时这个温度区间内溶液的粘弹性模量均随温度升高而降低。同样通过MSD曲线能够看出,在同样的温度领域内,温度越高,MSD值越大示踪粒子速度越快。
而在60℃-70℃之间随着温度的升高,有关曲线的衰减变慢,这讲了然示踪粒子的活动速度随温度升高而降低,这是由于BSA在这个温度领域内热变性天生了大分子团圆物,团圆物的产生急剧增长了样品粘度和粘弹性。
对比图5中BSA粒径与光强对于温度的依赖性,能够看通过微流变得到的复数粘度同样在~65摄氏度左右急剧升高。粒径和复数粘度对于温度的依赖性相互对应。
结论
通过检测了局,我们能够看到BeNano 对于一个蛋白质样品的微观流变学检测能力。在一个温度领域内的BSA的微流变信息活络且正确的反映了蛋白溶液的温度转变过程。通过微流变测试,在一个短功夫测试过程中能够得到样品较高频率下的流变学参数,蕴含均方位移、、、复数粘度、、、粘弹性模量、、、蠕变柔量等等,为表征液体的流变学个性提供了有利工具。